|
Enkle elektronikkretser
Har du fulgt denne serien om signaler i Norge og kanskje også bygget deg noen av signalene, trenger du vel noe å styre disse med. Mange leverandører leverer nødvendige byggeklosser, reléer, etc som skal til, men det blir ofte dyrt og kanskje signalbildene ikke er helt slik som det forbilde du kjører etter. For å bøte på det, vil vi i denne artikkelen presentere en av de nødvendige byggeklossene som skal til for å kunne få signalene til å virke etter forbilde fra NSB.
Modulen som skal til vil være relativt enkel å bygge.
Modulær oppbygging
Hele systemet er modulært oppbygd, slik at du trenger bare å bygge akkurat de moduler som du trenger til ditt anlegg. Det er også enkelt å sette dette sammen til et system som virker, slik at det skulle gå fint å få det til for de fleste.
For å vise hvordan det kan bygges opp til et praktisk system som virker, har vi til denne artikkeldelen valgt en enkel kobling for blokksignal som vi skal bygge.
Modul 1: Blokksignalmodul med forsignal
Blokksignaler brukes for å dele opp en strekning i adskilte “blokker” slik at flere tog kan være ute på samme linje mellom 2 stasjoner uten at farlige situasjoner oppstår. Elektronikken til denne modulen er relativt enkel. Vi vil også lage den noe forenklet, ved at vi ikke tar hensyn til at eventuelle veksler ligger i avvik. I tillegg er det spenningsstabili-sator og en blinkekrets innkludert på hver modul.
Signalbilde for blokksignal med forsignal
Rett signalbilde for et blokksignal, som vi kan lese om i del 1 av artikkelserien, er ganske enkelt, men det er en vesentlig ting som det må tas hensyn til:
Et forsignal montert på samme mast som foregående hovedsignal, skal når hovedsignalet viser stopp, alltid være slukket.
Dvs. at forsignalet for neste blokk, kun skal lyse når hovedsignalet for aktuell blokk viser kjør. I vår kobling vil forsignalet vise gult eller grønt, avhengig av neste blokks hovedsignal. Skulle signalbildet vært helt korrekt, måtte vi også ta hensyn til avvikende spor. I denne forenklede modulen tar vi, som tidligere nevnt, ikke hensyn til dette. For de aller fleste vil dette være akseptabelt, skulle vi tro.
Koblingsskjema
I figur 1 ser du koblingsskjemaet og komponentlisten til den forenklede blokksignalmodulen. Det er en enkel krets med bare 4 integrerte kretser og noen få andre komponenter. Alt får plass på en liten dobbelsidig printplate. Figur 2 viser printplatens komponent- og loddeside samt komponentplas-seringen på
printplaten.
Funksjonsmåte for elektronikken
Modulen har noen få innganger, stopp og kjør. I tillegg har modulen utganger for et 3-lys signal og et 2-lys forsignal. Det er også en egen utgang som kan kobles til f.eks. et relé for kjørestrøm, etc.
For at signalbildet skal bli riktig, trenger vi også en inngang som kobles til foregående blokksignal. (Det gjør at det også finnes en ekstra utgang på hver modul.)
Kretsene får spenning fra en enkel brokobling og spenningsstabilisator. Operasjonsspenningen er satt til 12V. Modulen kan påføres vekselstrøm,10-24V, dvs. fra vekselstømuttaket på en kjøretrafo. Dette uttaket brukes jo normalt til belysning, etc.
Blinkekretsen er bygd opp av en enkelt krets med 4 NAND porter (IC3), en motstand og en kondensator. Ved å gå ut i marken og telle hvor mange blink et normalt signal hos NSB har i en tidsperiode, vet en hvilke frekvens som blinkeren må ha. De valgte verdiene på motstanden og kondensatoren skal gi rett blinkefrekvens i forhold til dette.
Når stømmen settes på, vil en egen nullstillingskrets sette rett signalbilde, dvs. stopp. Dette gjøres vha. motstanden R2 og kondensatoren C1 som er koblet til stopp inngangen. Kjør eller stopp settes ved å legge inngangene til 0, dvs. kortslutte inngangen mot jord. Det kan gjøres med f.eks. en trykknapp på et stillverk. De to NAND portene (IC1) danner en holdekrets. Fra denne holdekretsen går signalene videre til lampedriverne, såkalte HEX invertere, eller buffere (IC4). En inverter greier fint å trekke en lysdiode og gi nok strøm slik at den lyser. De to lysdiodene på hovedsignalet er paralellkoblet, da de alltid skal lyse begge to samtidig. For å få nok strøm, har to invertere også blitt paralellkoblet. Ved å gjøre det slik, spares det en motstand. Hver IC med HEX invertere har 6 forskjellige invertere. Den siste benyttes til å trekke et eventuellt relé for kjørestrøm, etc. Eventuellt må det kobles til en ekstra driverkrets om denne skal benyttes. De resterende NAND portene brukes for å få satt rett signalbilde og til blinkingen.
På de utganger som skal ha blinkende lys, er det montert ekstra elektro-lyttkondensatorer. (C3-C5) Dette gjør at det blir en "bløt" blinking, akkurat som i det virkelige liv.
Inngangen som skal kobles til foregående blokks tilsvarende utgang, styrer forsignalet av eller på. Om denne utgangen ikke brukes, gjør motstanden som er koblet til inngangen at rett signal gis. |
|
Montering av komponenter
Komponentene monteres på print-platen. Først av alt må alle hull bores. Når dette er klart monteres alle "lus". Dvs. små stumper med monteringstråd, avkutt fra motstander, el.l., settes i hullene markert med "lus". Lodd lednings-stumpene fast på begge sider. Når dette er klart, festes inngangs- og utgangs-klemmer ved å montere disse i sine respektive hull. Loddes fast. Ved å benytte sokler til de integrerte kretsene, kan disse lett skiftes ved feil. Soklene settes i og loddes fast.
Pass på å få loddet på begge sider av printplaten, på de stedene som har kobberbaner til hullene. Pga. at printkortet er dobbelsidig, er dette viktig for å få elektrisk kontakt mellom sidene. Masseproduserte printkort er som regel såkalt gjennompletterte. Dvs. at kobberringene i alle hull er elektrisk koblet sammen ved at kobber er utfelt på innersiden av alle hull ved en elektrolytisk prosess. Kontakten mellom sidene er derfor ikke noe problem, men dette er vanskelig å få til om du lager printkortene selv.
Det er nå klart for de forskjellige komponentene og vi starter med motstandene. Montèr den enkelte motstand og bøy forsiktig bak før ledningen klippes av. Lodd fast. Deretter montères kondensatorene. Viktig: Sjekk polaritet, pluss mot pluss på tegning! Montèr diodebro og spenningsregulator, pass på rett posisjon.
Når alle komponenter er loddet fast, kan de integrerte kretsene monteres. Viktig: Vær forsiktig med statisk elektrisitet, kretsene tåler svært lite før de blir ødelagt.
Nå skulle kretsen være klar til testing og oppkobling.
Kobling av modul
Nå er tiden kommet til oppkobling og testing av modulen. Du trenger 2 trykknapper, en bryter og et komplett signal eller passende lysdioder. Se figur 3. De to trykknappene skal illustrere kjør og stopp knappen, slik at de kobles til hver sin inngang. Andre tilkobling på trykknappene kobles til jord. På inngangen fra foregående blokk-signal kobles bryteren inn. Den andre polen kobles til jord. Signalet kobles henholdsvis til hovedsignal og forsignalutgangene. Det gjør her ikke noe om vi benytter et 5-lys signal, dette er jo bare en test. Strømmen kan nå kobles til. Hovedsignalet skal nå vise rødt lys. Er bryteren koblet til slik at inngangen er koblet til jord, vil forsignalet være slukket. Ellers vil forsignalet vise gult blinkende signal. Trykk på kjør. Hovedsignalet skal så vise kjør med 2 grønne faste lamper. Forsignalet skal blinke grønt om bryteren ikke er lukket. Trykk så på stopp. Signalene skal nå vise stopp. Om alt er iorden, kan kretsen monteres ute på anlegget.
Oppkobling av modulene på anlegg
Når du skal koble sammen flere blokkmoduler på et anlegg trenger du flere moduler. Bygg det nødvendige antall moduler og signaler du trenger. Disse kan kobles som vist i figur 4. Er det en sløyfe, kobles første og siste signal sammen, som vist med stiplet linje.
Styringen av signalene kan gis med brytere montert på et stillverk eller med skinnekontakter styrt av toget. Hva du velger er avhengig av hvilke system du selv benytter på ditt eget anlegg.
Styring av kjørestøm
Modulene kan kobles slik at kjørestrømmen til blokken styres av det enkelte signal. Ved å koble en transistor for å drive ett relé til den ekstra utgangen, kan lokomotivene styres automatisk i forhold til signalene. Dette er vist i figur 5. Her er det også opp til den enkelte hvor mye automatisering det skal være og hvordan et eget anlegg er koblet opp.
|
